L ÉTUDE DU MOUVEMENT. I La relativité du mouvement dans le sport II Action mécanique, modélisation par une force III Le principe de l inertie

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1 L ÉTUDE DU MOUVEMENT I La relativité du mouvement dans le sport II Action mécanique, modélisation par une force III Le principe de l inertie

2 I La relativité du mouvement dans le sport 1. Que faut-il définir avant d étudier un mouvement? Avant d étudier un mouvement, il faut définir : le système : objet modélisé par un point dont on étudie le mouvement. le référentiel. Pour l étude des mouvements dans le sport le référentiel utilisé est un référentiel terrestre. Lors de l étude du mouvement du ballon au cours d un match de foot, quel est le système étudié et quel est le référentiel employé? Système : le ballon (centre du ballon). Référentiel terrestre : le terrain (repère associé au terrain et mesure du temps).

3 2. Comment décrire un mouvement? Pour décrire un mouvement d un objet dans un référentiel, il faut : définir la trajectoire d un point de l objet par rapport au référentiel. connaitre l évolution de la vitesse de ce point.

4 Trajecto ire La vitesse augmente La vitesse diminue La vitesse reste constante Portion de droite Mouvement rectiligne accéléré Mouvement rectiligne décéléré Mouvement rectiligne uniforme Portion de courbe Remarque : Les caractéristiques du mouvement d un point du système étudié dépendent du référentiel choisi.

5 3. Mesure d une durée, chronométrage voir activité photofinish Suivant la discipline sportive, le chronométrage nécessite une précision plus ou moins grande. Le temps d un marathon est donné à la seconde près, celui d une course à vélo sur piste au millième de seconde près.

6 II actions mécaniques, modélisation par une force 1. Actions mécaniques Lorsqu un objet agit sur un autre objet, on parle d action mécanique. Une action mécanique est la cause d une modification du mouvement ou de l équilibre. Il existe deux grandes familles d action mécanique : Les actions mécaniques à distance. Les actions mécaniques de contact.

7 Exemple : Actions mécaniques exercées sur un ballon Le système étudié est: le ballon. Les actions mécaniques exercées sur le ballon sont : Action du pied sur le ballon. Action du sol sur le ballon (empêche le ballon de s enfoncer dans le sol). Action de la Terre sur le ballon.

8 2. Effet d une action mécanique sur un mouvement Une force qui s exerce sur un objet peut : mettre cet objet en mouvement. modifier le mouvement de cet objet (vitesse et ou trajectoire).

9 Mise en mouvement : l action de la corde sur la flèche met la flèche en mouvement. Modification du mouvement : l action de la main sur le ballon modifie le mouvement du ballon. Arrêt du mouvement : l action de la main sur le ballon peu arrêter le mouvement du ballon. L effet d une force sur le mouvement d un système est d autant plus grand que la masse du système est faible.

10 3. Modélisation des actions mécaniques Une action mécanique est modélisée par une force. Cette force est représentée par un vecteur noté F A/B (force exercée par A sur B) Les caractéristiques d une force sont : Le point d application. La direction (verticale, horizontale, oblique). Le sens (vers le haut, vers la gauche ). La valeur : mesurée avec un dynamomètre et exprimée en newton (N).

11 Exemple :Le ballon. L action de la Terre sur la ballon est modélisée par la force F Terre/B appliquée en G (c est le poids, P ). L action du sol sur le ballon est modélisée par la force F Sol/B appliquée en A (point de contact entre le sol et le ballon). L action du pied sur le ballon est modélisée par la force F Pied/B appliquée en B (point de contact entre le pied et le ballon).

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13 III Le principe de l inertie Voir TP, et vidéo «C est pas sorcier». Rappel Le principe d inertie : Tout objet persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si les actions qui s exercent sur lui se compensent (ou en absence d action mécanique).

14 Remarque : Le principe de l inertie n est valable que dans certains référentiels. On l applique cette année dans le référentiel terrestre et dans le référentiel géocentrique. Exemple : Crash test, le mannequin poursuit son mouvement rectiligne uniforme même après le choc, pourtant l action mécanique du fauteuil sur le mannequin compense celle de la Terre.

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